大脑皮质功能的不对称性
两半球皮质对称性地参与了对机体感觉和运动功能的调节。对机体其他功能活动尽管两半球皮质都参与了调节作用，但左、右半球又各具优势而表现出功能的不对称性。
（一）大脑皮质功能的不对称性形成机制
两半球皮质功能的不对称性，首先由法国解剖学家Brocan在1861年证明。他观察到左半球额叶受损的患者出现语言障碍，而右半球对应区域受损不影响语言表达，说明左半球在语言功能管理中具有重要作用。Sperry通过将癫癎患者的胼胝体切断以治疗其疾病。通过对这种裂脑（split brain）患者的观察，他发现两半球某些功能不对称，左、右半球在功能上各具优势，其机制可能同解剖结构上的不对称和后天的学习训练有关。Sperry因发现两大脑半球各具有专门化的功能而获1981年度诺贝尔生理学或医学奖。
1．解剖结构的不对称性 两半球皮质功能的不对称与解剖上的不对称是相关的。对人脑颞平面的面积测定以及用磁共振成像术的研究表明，左侧大于右侧的占65%，右侧比左侧大的占11%，两侧大小接近的占24%。在左侧颞叶22区和额叶45区的语言中枢比在右侧的对应区域发达；右半球听觉皮质41和42区的面积比左半球对应区要大。在人的胎儿时期就已经表现出两半球的不对称，这种先天的、解剖上的不对称，提供了发育成优势半球的有利条件。但是，就以此还不能完全证明两者间存在必然联系。
2．后天学习训练的影响 后天学习训练对优势半球的形成具有显著的影响，如语言优势半球的形成。个体出生以后，语言的发生和发展、以及生活和劳动的过程等均可促进左半球语言中枢的发育。小儿在2～3岁之前发生左半球或右半球损害时，其语言功能障碍没有差别，经过一段时间的训练，其语言功能都能得到恢复，说明这时尚未在皮质的某侧建立语言优势，两侧大脑皮质均与语言功能有关。随着个体生长发育，同周围的人接触并用语言交流的活动增多，大脑皮质的语言功能不断得到发展，而语言优势半球的建立则与用手进行劳动有关。据统计，习惯于使用右手从事劳动的人，90%以上的是左半球的作用占优势，余10%是两半球的作用相等；即使是使用左手劳动的人，也有40%以上的是左侧优势；左右手混用的人有60%以上的是左侧优势。因此称左半球为语言功能的优势半球（dominant cerebral hemisphere）。语言优势半球在10～12岁时逐渐形成，成人后完全建立。
（二）左、右半球各自的优势功能
长期以来，根据左半球在语言功能活动中占优势而称之为优势半球或主要半球，右半球则称为次要半球。但Sperry等的研究表明，在某些高级神经活动方面，左右半球各有其高度专门化的功能。相对而言，左半球在语言功能上较右半球占优势，右半球在非语词性认识功能上较左半球占优势。这种把复杂的功能局限在一侧半球内，可能是大脑对有限的颅内空间的进化适应；左、右半球有所分工，也符合人体的经济和高效的原则，使得在耗能少的情况下实现更多的脑的高级功能。
1．左半球的优势功能 左半球起决定作用的功能活动有：①语言能力，包括议论、言语、说、写、读和听等；②计算、逻辑思维和分析；③对问题的理解能力；④听觉和空间辨认；⑤意识；⑥复杂随意运动的控制。
2．右半球的优势功能 右半球起决定作用的功能活动有：①非语言视觉图像的感知和分析，如认识空间，重现三维图像等方面的能力；②对音乐、美术的认识和从事这方面工作的能力；③情绪及感情方面的能力；④深度感知、触觉认识；⑤学习、记忆和完成运动任务方面的能力；⑥时间概念。(https://www.daowen.com)
左、右半球不同部位受损的患者临床表现不同（表5－7），从中也说明两半球各自具有专门化的功能。
表5－7 两半球皮质不同部位受损后的主要临床表现
事实上，左半球也有一定的非语词性认识功能，右半球也有一定的简单的语言活动能力。人类语言功能需要大脑左半球几个部位的共同协作才能完成。主要语言中枢受损虽可导致永久性失语症，但也有失语患者可能得到相当程度的改善，甚至恢复。其机制是学习本来就发生于两侧大脑半球，由于左半球对语言的优势，使右半球受到抑制，随着左半球损伤，一段时间后，右半球潜在的能力便得以充分地发挥。近年的研究也表明，加强左侧肢体活动和双侧肢体运动技能的协调发展，有利于开发右脑的潜能和培养“全脑型人”，可极大地开发人的智力。
左、右半球皮质功能各具优势的现象，显示了左、右半球可独立地进行某些功能活动。人脑的不同高级功能分别向一侧皮质集中的现象称为皮质功能的单侧化（lateralization）。这种单侧化仅指两半球相对的功能分工，在正常情况下，两侧皮质的活动以二圆互交机制，在功能上是密切联系和优势互补的。左、右半球间有许多连合纤维，特别是胼胝体和皮质第三层中的锥体细胞的突起组成的连合纤维等，交互联系着两半球皮质的相应区域。这些纤维为两半球皮质功能的关联和整合提供了结构基础，它们对完成双侧肢体的运动、一般感觉和视觉的协调功能等有重要作用。如右手学会了一种技巧运动，左手虽然没有经过训练，但在一定程度上也能完成这种技巧运动，说明一侧皮质的学习活动可通过连合纤维向另一侧转送。又如一个人在用语言叙述一个三维图形时，能同时用笔将其描绘出来，此时的功能活动是左、右半球功能高度整合下完成的，两半球间信息的传送靠连合纤维。临床研究发现，外科手术损伤前2／3的胼胝体后，患者可用右手很好地完成语言指令要求的动作，但用左手则不能完成。这是因为左半球可接受语言指令，通过锥体束发动右手完成指令要求的动作；胼胝体完全切断后，右半球虽是完好的，但不能理解语言指令；同时，左半球皮质接受语言指令后发出的冲动又不能传送到右半球皮质，因而右侧皮质不能发起左半球语言指令要求的动作。在这种情况下，左、右半球已成为两套完全独立的中枢信息加工系统，故无法达到思维和动作的协调统一。由此可见，两半球的功能虽有一定的分工，但是相互紧密联系和相互作用的，在功能上彼此互补，使得脑的调节功能更加迅速而精确。
综上所述，大脑皮质的功能柱及其他神经结构组成了复杂多样的功能网络。对于一些初级的感觉及运动功能，大脑皮质不存在功能一侧化的现象。尽管结构的不对称同功能不对称是相互联系的，但这种功能的不对称也不是绝对的，因为，左半球是语言的优势半球，右半球也具有语言的功能。大脑皮质功能的不对称虽然同遗传因素有关，但更重要的是受个体出生后所处环境因素的影响。
脑的思维、情感和心理活动，语言和非语言的功能等，其产生的机制尚未阐明，且这些功能活动存在个体差异，这种差异又进一步地增加了神经功能活动的复杂性。
脑在接受、处理和整合体内外环境因素变化信息产生感觉的同时，通过思维活动，对环境变化的性质和程度等做出准确的判断，并使整体做出同环境变化相适宜的运动性反应。迄今，在整个宇宙中还没有什么已知的机器或其他复杂的物体能同脑的结构和功能相比拟。
脑的结构和功能是如此复杂，研究的难度的确很大。据此，现有人认为，一个人既然不能靠自身的力量把自己举起来，那么靠自身的智慧要阐明脑功能是不可能的。人脑结构的复杂性，为人类认识世界及其规律提供了物质基础。虽然迄今人类对世界上许多的事物及其运动的规律不甚了解，但脑所具有的强大功能使人类的认识具有无限的可能性，世界上的一切未知都会在将来的科学实践中去逐步加以认识，而且在不断认识世界的过程中，脑的结构和功能会变得更为复杂和强大，认识自身的能力也会提高。因此，应有充分的理由相信，脑和其他事物一样，也是可逐步了解和认识的。通过人类的奋斗，随着科学的发展和新的研究技术的出现，只要坚持住一个目标，总有一天会在脑功能的研究中有新的突破，只是永远也不可能到达终点。